Tip LCD pozadinskog osvjetljenja i prednosti i nedostaci (LCD, CCFL, LED)

Princip displeja sa pozadinskim osvetljenjem sa tečnim kristalom Najveća razlika između tečnog kristala i plazme je u tome što se tečni kristal mora oslanjati na pasivni izvor svetlosti, dok je plazma TV uređaj za aktivni prikaz koji emituje svetlost. Glavna tehnologija LCD pozadinskog osvjetljenja koja je trenutno na tržištu uključuje LED (Light Emitting Diode) i CCFL (Cold Cathode Fluorescence)

Lampa) Dvije vrste.

Fluorescentna lampa s hladnom katodom (CCFL)

Tradicionalni displeji sa tečnim kristalima koriste pozadinsko osvetljenje CCFL (cold Cathode Fluorescent Lamp). Postoje dvije glavne vrste dizajna CCFL pozadinskog osvjetljenja:"bočni tip" i"direktni tip". Međutim, dizajn bočnog svjetlosnog vodiča čini stopu fotorefrakcije većom, što zauzvrat ograničava svjetlinu pozadinskog osvjetljenja. Što je veća veličina panela, osvetljenost će biti niža, pogodna je samo za TFT LCD panele od 8 inča do 15 inča, odnosno za lične svrhe gledanja kao što su laptopovi i stoni računari. Međutim, kada gledate velike LCD televizore kod kuće, teško će se zadovoljiti svjetlina tipa bočnog osvjetljenja. Umjesto toga, to je Ravno dolje.

Međutim, što je veća veličina LCD-a, veći je udio cijene njegovog modula pozadinskog osvjetljenja, koji se odnosi na CCFL modul pozadinskog osvjetljenja direktnog tipa. Prema statistikama, ista je upotreba direktnog tipa CCFL modula pozadinskog osvjetljenja. Modul pozadinskog osvetljenja čini samo 23% ukupne cene u inčima, ali se povećava na 37% za 30 inča, a procenjuje se da kada dostigne 57 inča, cena modula pozadinskog osvetljenja će dostići 50%. Stoga je padajuće CCFL pozadinsko osvjetljenje pogodno samo za upotrebu u LCD TV-u srednje veličine od oko 30 inča i nije prikladno za upotrebu u dizajnu veće površine. U isto vrijeme, CCFL koristi plinsko pražnjenje žive za proizvodnju rasvjete. Iako trenutni RoHS propisi koje je uspostavila Evropska unija, sve dok doza"žive" je ispod standarda, i dalje je prihvatljivo, ali niko ne može garantovati da se standard može povećati na nulu u budućnosti (uopšte nije dozvoljeno. Upotreba), tada CCFL neće moći da se koristi, ili se mora promeniti u živu -besplatan CCFL.

Čak i ako je CCFL bez žive tehnički izvodljiv, CCFL je i dalje elektronska rasvjeta s pražnjenjem u plinu sa zatvorenom fluorescentnom cijevi. Otpornost fluorescentne cijevi na vanjske sile je ograničena. Veliki udar će slomiti fluorescentnu cijev i učiniti osvjetljenje neefikasnim. Ostala elektronska rasvjeta u čvrstom stanju (kao što je LED) nema takvih problema. Osim toga, budući da tip direktnog pada ne zahtijeva ploču za vođenje svjetlosti i relativno je bez problema s fotorefrakcijom, ne zahtijeva film za poboljšanje svjetline, posebno film za poboljšanje svjetline je patentirana tehnologija nekoliko kompanija, a cijena je skupo. Lagana ploča i film za poboljšanje svjetline, što pomaže u smanjenju troškova.

Međutim, padajući CCFL ima i svojih nedostataka. Da bi se povećala svjetlina slike, potrebno je povećati broj svjetlosnih cijevi. Međutim, rezultat previše bliskog rasporeda svjetlosnih cijevi neće biti pogodan za rasipanje topline. Budući da je razmak između lijeve i desne faze smanjen, rasipanje topline se mora povećati od nivoa debljine. Prostor, međutim, povećanje debljine je također jednako djelimičnom nadoknađivanju prednosti LCD TV-a: lagane i tanke.

Uzgred, kada koristite CCFL svjetlosnu cijev na LCD televizoru velikog inča, dužina svjetlosne cijevi se također mora povećati kao odgovor na povećanje broja inča. Međutim, za dužu CCFL svjetlosnu cijev, srednji položaj i oba kraja svjetlosne cijevi će biti. Problem svjetline MURA i boje MURA lako se javlja, što utiče na ujednačenost svjetla pozadinskog osvjetljenja. Da bi se održala ujednačenost svjetlosti, mora se koristiti difuzijski film za poboljšanje ujednačenosti svjetlosti, ali će difuzijski film također uzrokovati gubitak propusnosti svjetlosti. Da bi se smanjila svjetlina, rezultat smanjene svjetline mora se pojačati povećanjem broja svjetlosnih cijevi, ali kao što je ranije spomenuto: dodavanje svjetlosnih cijevi će otežati dizajniranje odvođenja topline, povećati debljinu modula pozadinskog osvjetljenja i čak i povećati potrošnju energije. Podrazumijeva se da je potrošnja električne energije CCFL modula pozadinskog osvjetljenja činila 90% ukupne potrošnje električne energije LCD televizora. Stoga je promjena tehnologije pozadinskog osvjetljenja jedan od trenutnih pravaca za promjenu kvaliteta LCD slike.

Dioda koja emituje svjetlost (Light Emitting Diode; LED)

Budući da CCFL pozadinsko osvjetljenje ima mnogo nuspojava i nedoumica, industrija također traži niz novih tehnologija implementacije pozadinskog osvjetljenja, a LED je jedno od izvodljivih rješenja, kao što su Sonyjevi televizori Qualia serije, koji su vrhunske veličine ( 40 inča, 46 inča) LCD TV, čiji je dio pozadinskog osvjetljenja napravljen od WLED, naziva se WLED tehnologija pozadinskog osvjetljenja. Istraživanje i razvoj tehnologije LED pozadinskog osvetljenja LCD monitora je takođe dostiglo suštinsku fazu. Već možemo vidjeti prikaze povezanih proizvoda na CES izložbi 2007. godine.

LED pozadinsko osvjetljenje ima mnoge prednosti. Prvo, elektronska rasvjeta u čvrstom stanju. Njegova otpornost na udar je veća od otpornosti na CCFL. Nema brige o propisima o zaštiti životne sredine plina žive, nema brige o curenju UV ultraljubičastih zraka, a premašuje zasićenost boja i životni vijek. CCFL, pored toga, LED diode se mogu pokretati sve dok ih pokreće pozitivan napon. Za razliku od CCFL, koji zahtijeva naizmjenične pozitivne i negativne napone, čak i ako se koristi samo pozitivni napon pogona, nivo potražnje LED dioda je niži od onog kod CCFL. Nadalje, svjetlina LED-a se može podesiti samo pulsnom širinskom modulacijom (PWM), a isti metod se može koristiti za suzbijanje problema zaostale slike na TFT LCD ekranu. Međutim, podešavanje svjetline CCFL-a je složenije. A naknadna slika se ne može potisnuti, ona se mora potisnuti na drugi način.

Iako LED pozadinsko osvjetljenje ima mnoge prednosti, ono ima i svoje nedostatke. Prvi je svetlosna efikasnost. Što se tiče iste potrošnje energije, LED nije tako dobar kao CCFL, tako da će problem disipacije topline biti ozbiljniji od CCFL. Osim toga, LED je tačkasti izvor svjetlosti, koji je sličan linearnom tipu CCFL'. Izvor svjetlosti je teže kontrolirati ujednačenost svjetlosti nego stvarni izvor svjetlosti. Da bi se postigla što veća ujednačenost svjetla, karakteristike proizvedenih LED dioda moraju biti pažljivo odabrane, a veliki broj LED dioda sa istim karakteristikama (valna dužina, svjetlina) se koristi za isto pozadinsko osvjetljenje. Među njima je i cijena ovog izbor je takođe prilično visok. Srećom, svjetlosna efikasnost LED dioda se i dalje poboljšava. Trenutno može dostići više od 100 ml/W. Na ovaj način zasićenost boja može biti bolja, a WLED raspored pozadinskog osvjetljenja može biti opušteniji, čime se ublažavaju problemi potrošnje energije i odvođenja topline. A nakon što se stopa proizvodnog prinosa nastavi poboljšavati i sazrijevati, troškovi pažljivog odabira LED dioda s dosljednim karakteristikama svjetline će također biti smanjeni.

Promjena tehnologije pozadinskog osvjetljenja sama po sebi možda neće biti dovoljna da izazove revoluciju u LCD-u, pa hajde da' pogledamo razvoj drugih LCD tehnologija. OLED (Organic Light Emitting Diode) je organska dioda koja emituje svjetlost. OLED tehnologija prikaza razlikuje se od tradicionalnih metoda LCD ekrana. Ne zahtijeva pozadinsko osvjetljenje i koristi vrlo tanak sloj organskih materijala i staklenu podlogu. Kada struja prođe, ovi organski materijali će emitovati svjetlost. Štaviše, OLED ekran se može učiniti lakšim i tanjim, sa većim uglom gledanja i može značajno da uštedi energiju. Međutim, njegov trenutni vijek trajanja i cijena su uska grla koja ograničavaju njegov razvoj u LCD-u.

OLED je još jedna tehnologija primjene panela koja je privukla pažnju, a realizacija malih panela je ranije. Prema planovima kupaca, biće više modela koji će izlaziti od 2008. do 2009. godine, ali podpaneli će i dalje biti glavni, a čak i ako su modeli i isporuke značajno porasli u odnosu na danas, tržišni udio neće preći 10% . OLED je prvobitno bio tanji i imao je bolje uslove od TFT-LCD u smislu kontrasta, ugla gledanja i uštede energije. Industrija ga je uvijek cijenila jer će zamijeniti TFT-LCD, a također je ulagala u istraživanje i razvoj u ranim godinama. Međutim, s jedne strane, OLED tehnologija je naišla na uska grla i životni problem treba prevazići; s druge strane, TFT-LCD tehnologija nastavlja da se poboljšava, a sada može pružiti i odličan kontrast i uglove gledanja, što rezultira time da potražnja za OLED-om nije značajno povećana, a tržište je malo i preopterećeno, ograničeno je na cjenovnu konkurenciju; preduzeća koja su prvobitno investirala teško mogu izbjeći sudbinu raspada i smanjenja broja zaposlenih. U prošlosti je Tajvan Shenghua Technology ulagao u osnivanje Shengyuan kako bi ulagao u OLED istraživanje i razvoj. S obzirom da se OLED i TFT-LCD ne mogu takmičiti, posebno je razlika u cijeni velika. Što se tiče specifikacija, TFT-LCD može lako postići ugao gledanja od 170 stepeni, kontrast 500:1 i osvetljenost. Može se povećati ili tanjiti. Iako je brzina reakcije relativno inferiorna, može dostići opseg prihvatljiv za ljudsko oko. Stoga je Shengyuan također zatvoren, ostavljajući samo nekoliko R&D osoblja da se vrati u Shenghua radi razvoja materijala. U budućnosti, ako se životni vijek i cijena OLED-a mogu značajno poboljšati, još uvijek postoji šansa; u ovoj fazi, ograničeno je na proizvode sa posebnim karakteristikama i naglašava potrebu za inovativnošću; vremenska tačka za velike količine još nije viđena.

AMOLED (Active Matrix/Organic Light Emitting Diode) aktivna matrična organska dioda koja emituje svjetlost (AMOLED) naziva se sljedećom generacijom tehnologije prikaza, uključujući Samsung Electronics, Samsung SDI, LG Philips, koji pridaju veliku važnost ovoj novoj tehnologiji zaslona. Trenutno, osim što se Samsung Electronics i LG Philips fokusiraju na razvoj AMOLED proizvoda velikih dimenzija, Samsung SDI i AUO su svi fokusirani na male i srednje veličine. Iz trenutnih performansi proizvoda gotovih proizvoda, ako se trošak AMOLED-a može efikasno kontrolisati, tada će tradicionalna tehnologija LCD panela biti u velikoj mjeri izazov.

Jedna od prednosti AMOLED-a: nema potrebe za pozadinskim osvjetljenjem

Jedna od prednosti AMOLED-a: veća zasićenost boja

Jedna od prednosti AMOLED-a: može doseći ugao gledanja od 180 stepeni IPS ili VA panela

Jedna od prednosti AMOLED-a: Efikasno rješava problem dinamičkog zamućenja LCD ekrana

Među navedene četiri OLED prednosti, posebnu pažnju posvećujemo četvrtoj osobini proizvoda, jer svi desktop LCD monitori koji su trenutno na tržištu ne mogu riješiti problem dinamičkog zamućenja ekrana s tekućim kristalima. Dinamičko zamućenje slike na LCD ekranu obično se odnosi na pojavu zamućenih kontura ivica tokom promene ekrana. Dva su razloga za fenomen dinamičkog zamućenja slike. Jedan je vreme odziva tečnog kristala i naknadnog sjaja fosfora, a drugi je TFT drajv, kao kontrola slike kod metode Hold.

Zadržavanje je glavni uzrok mutnih dinamičkih slika

Takozvani"Hold mode" režim prikaza je prikazivanje slike okvira unutar određenog vremenskog perioda. Na TV ekranu, ovo vrijeme čekanja je ekvivalentno vertikalnom periodu (16,7 milisekundi). Uopšteno govoreći, svima je sasvim jasno da je vrijeme odziva LCD-a veoma važno za dinamički prikaz slike, jer za LCD TV vrijeme konverzije slike je oko 16.7ms, tako da vrijeme odziva LCD TV-a može biti kraće od 16.7ms. , za performanse slike dinamičke slike To je veoma važno. Međutim, postoji još jedna situacija da čak i ako je vrijeme odziva tečnog kristala 0 ms (što je malo vjerovatno i teško), zamućenje neće nestati. To je zato što LCD ekran koristi"Hold Method" metoda za prikaz slika. Prema nekim eksperimentalnim izvještajima, možemo znati da je animacija prikazana na ekranu pomoću"Hold" metoda će tresti lijevo i desno na mrežnjaču. Takvo podrhtavanje se akumulira tokom vremena, a dinamična slika je zamućena. Kao i kod poboljšanja vremena odziva tečnih kristala, potrebno je razviti metodu prikaza koja skraćuje"Hold" vrijeme. Prema gore navedenoj situaciji, dinamičko zamućenje slike ekrana s tekućim kristalima ne može se izraziti mjerenjem koje se koristi dugo vremena, odnosno vremenom odziva tekućih kristala od bijele do crne i vremena promjene crne u bijelo.

Poboljšajte zamućenje dinamičke slike uzrokovano vremenom čekanja

Ako je vrijeme odziva idealna kontrolna ploča s tekućim kristalima (vrijeme zadržavanja 100%) s vremenom odziva od 0 ms, MPRT je 16,7 ms (frekvencija je 60 Hz). Kada je vrijeme čekanja 50%, MPRT je oko 8,3 ms; kada je vrijeme čekanja 25%, MPRT je 4,2 ms. MPRT opšteg LCD-a je manji od 8 ms; ako se radi o LCD-u sa visokim zahtjevima za kvalitetom slike za komercijalne proizvode, MPRT se može procijeniti na manje od 4 ms. Kao što je gore spomenuto, MPRT sadrži dva glavna elementa: vrijeme odziva tekućih kristala i vrijeme zadržavanja. Stoga, ako se želi postići kvalitet prikaza slike, očekuje se da će vrijeme odziva tečnih kristala biti manje od gornje vrijednosti. Među metodama za poboljšanje vremena odziva tečnih kristala, postoje dinamički režimi velike brzine kao što su OCB, IPS i VA, kao i vožnja preko vožnje i tako dalje. Sada su LCD televizori koji cijene kvalitet slike uveli ove metode u proizvodnju. Postoje dva načina za poboljšanje zamućenja dinamičke slike uzrokovane vremenom čekanja. Jedan je isključivanje izvora pozadinskog osvjetljenja prema frekvenciji ekrana, a drugi je metoda prikaza dvostruke brzine pomoću tehnologije kompenzacije pokreta. Prva specifična metoda je korištenje treperenja pozadinskog svjetla i umetanja crnog signala. Među ove dvije tehnologije najzanimljivija je tehnologija dinamičke kompenzacije. Metode isprekidanog prikaza kao što su gašenje pozadinskog osvjetljenja i umetanje crnog signala mogu poboljšati zamućenje dinamičke slike i relativno su jednostavne za implementaciju. Ali u slučaju velikog ekrana i velike svjetline, lako je uzrokovati treperenje ekrana. Nasuprot tome, metoda dinamičke kompenzacije dvostruke brzine prikaza može poboljšati dinamičko zamućenje slike bez povećanja treperenja slike, ali do sada nije bilo lako implementirati jer zahtijeva veliko kolo za obradu signala.